JP2011151749A - 通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】自走クレーンと通信するための無線通信チャンネルの使用数量が増加することを抑制できる通信システムを提供すること。
【解決手段】コンテナヤードの走行レーン内を走行する自走クレーン１０−１と、自走クレーン１０−１の運転状態を示す検出信号を受信して自走クレーンを遠隔操作するための遠隔操作室４０との間で通信を行う通信システムであって、検出信号をＩＰデータに変換するビデオエンコーダ３０−１、３１−１及び制御コンピュータ３３−１と、ＩＰデータを送受信するために、自走クレーン１０−１の走行方向に沿って走行レーンに設けられた漏洩同軸ケーブル４１−１と、自走クレーン１０−１に設けられ、漏洩同軸ケーブル４１−１との間でＩＰデータを送受信する無線クライアントアンテナ２８−１とを備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、通信システムに関する。より詳しくは、本発明は、自走クレーンを遠隔操作するために用いられる通信システムに関する。

従来、コンテナヤードなどに蔵置されたコンテナを搬送するクレーンとして、コンテナヤードの走行レーンに沿って自走する自走クレーンが知られている。また、自走クレーンとの間で無線通信を行って、自走クレーンを遠隔操作することが知られている。

自走クレーンを遠隔操作するためのシステムの例として、例えば特許文献１には、自走クレーンに設けられたアンテナとコンテナヤードに設けられた基地局との間、及びコンテナを搬送する自動搬送台車とコンテナヤードに設けられた基地局との間で無線通信を行う無線通信システムが記載されている。

特許文献１に記載された無線通信システムでは、自走クレーン用のアンテナと自動搬送台車用のアンテナとが、自走クレーンの高さ方向に異なる位置に分けて配置されている。このため、自走クレーンに割り当てられた無線通信チャンネルと自動搬送台車に割り当てられた無線通信チャンネルとの間で電波が干渉することを抑制できる。その結果、無線通信を用いて自走クレーンを遠隔操作し、かつ無線通信を用いて自動搬送台車を遠隔操作することができる。

また、特許文献２には、自走クレーンから送信された荷役状況に関する映像信号を受信する受信部と、受信した映像信号に基づく画像を表示するモニタとを備えた遠隔操作システムが記載されている。
特許文献２に記載の遠隔操作システムでは、１台の自走クレーンに、自走クレーンから送信された映像信号を伝送するための無線通信チャンネルと、自走クレーンを運転操作するための命令信号を伝送するための無線通信チャンネルとが個別に割り当てられている。

特開２００６−１８０１４１号公報 特開２００７−３１１０２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の無線通信システムでは、自走クレーンと基地局との間で送受信されるデータが多くなると無線通信帯域が不足する場合がある。この場合には、１台の自走クレーンに複数の無線通信チャンネルを割り当てる必要がある。このとき、コンテナヤードに複数の自走クレーンが設けられていると、使用可能な無線通信チャンネルが不足するおそれがある。

また、特許文献２に記載の遠隔操作システムでは、１台の自走クレーンに２系統の無線通信チャンネルを割り当てる必要がある。このため、複数の自走クレーンの間で無線通信が干渉することを抑制するためには異なる周波数帯域の複数の無線通信チャンネルを割り当てる必要があり、使用可能な無線通信チャンネルが不足する場合があった。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、自走クレーンと通信するための無線通信チャンネルの使用数量が増加することを抑制できる通信システムを提供することである。

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の通信システムは、コンテナヤードのレーン内を走行する自走クレーンと、前記自走クレーンの運転状態を示す検出信号を受信して前記自走クレーンを遠隔操作するための遠隔操作手段との間で通信を行う通信システムであって、前記検出信号をＩＰデータに変換する変換部と、前記ＩＰデータを送受信するために、前記自走クレーンの走行方向に沿って前記走行レーンに設けられた漏洩同軸ケーブルと、前記自走クレーンに設けられ、前記漏洩同軸ケーブルとの間で前記ＩＰデータを送受信するアンテナとを備えることを特徴とする。

また、前記遠隔操作手段は、前記自走クレーンと前記遠隔操作手段との間で前記自走クレーンの動作を指示する命令信号を前記自走クレーンへ送信し、前記変換部は、前記命令信号をＩＰデータに変換することが好ましい。

また、前記ＩＰデータは、前記自走クレーンを識別するクレーン識別ＩＤを有し、前記遠隔操作手段は、前記自走クレーンの各々に対応して前記自走クレーンを遠隔操作するための操作卓を有し、前記遠隔操作手段は、前記クレーン識別ＩＤに基づいて前記操作卓を決定して前記操作卓と前記自走クレーンとの間でＩＰデータを送受信することが好ましい。

また、前記漏洩同軸ケーブルは、前記自走クレーンに給電するためのトロリ線に沿って配置されていることが好ましい。

また、前記自走クレーンに連結され前記トロリ線に電気的に接続された給電トロリに、前記アンテナは固定されていることが好ましい。

本発明の通信システムによれば、自走クレーンが走行する走行方向に沿って走行レーンに設けられた漏洩同軸ケーブルから発信された電波を用いて遠隔操作手段と自走クレーンとがＩＰデータを用いて通信するので、自走クレーンと通信するための無線通信チャンネルの使用数量が増加することを抑制できる。

本発明の第１実施形態の通信システムを備えるクレーンシステムの全体図である。 同クレーンシステムにおける自走クレーン及びコンテナヤードの一部の構成を示す正面図である。 同実施形態の通信システムの概略構成を説明するための模式図である。 同実施形態の通信システムの構成を示すシステム構成図である。 同実施形態の通信システムの動作を説明するためのシーケンス図である。

以下、本発明の一実施形態の通信システム２００を備えるクレーンシステム１について説明する。
図１は、クレーンシステム１を示す全体図である。また、図４はクレーンシステム１における通信システム２００の構成を示すシステム構成図である。
図１及び図４に示すように、クレーンシステム１は、コンテナヤードＹ内の路面Ｒ上に設置された複数の走行レーンＬと、各走行レーンＬ内を走行する複数の自走クレーン１０と、各走行レーンＬに設けられ、各自走クレーン１０に電力を供給する複数の給電機構２と、自走クレーン１０を遠隔操作するための遠隔操作室４０と、自走クレーン１０と無線通信をするための通信システム２００とを備える。

なお、図１では３本の走行レーンＬと、これら各走行レーンＬに配置された３台の自走クレーン１０が一例として記載されているが、走行レーンＬの数、自走クレーン１０の台数は、図１に示した数に限定されない。

次に、自走クレーン１０について説明する。
自走クレーン１０は、コンテナヤードＹ内の各走行レーンＬ内を走行してコンテナヤードＹに蔵置されたコンテナ１００を搬送し、コンテナ１００を輸送するトレーラや自動搬送台車（図示略）などによって搬入及び搬出されるコンテナ１００を積み降ろしするためのクレーンである。本実施形態の自走クレーン１０は、タイヤを用いて自走するタイヤ式門型クレーン（Ｒｕｂｂｅｒ Ｔｉｒｅｄ Ｇａｎｔｒｙ Ｃｒａｎｅ）である。

図２は、自走クレーン１０及びコンテナヤードＹの一部の構成を示す正面図である。
図１及び図２に示すように、自走クレーン１０は、コンテナ１００を蔵置するための蔵置領域を跨ぐ門型のクレーン本体１１と、自走クレーン１０を動作させるための電力を後述するトロリ線部１２から受電する給電トロリ１３とを備えている。

クレーン本体１１は、タイヤ式の走行手段１４と、略平行に立設されて走行手段１４が下端に設けられた脚部１５及び脚部１５の上端間に架設された梁部１６で門型に構成されたフレーム１７と、梁部１６に設けられた吊下機構１８とを有する。

走行手段１４は、脚部１５のそれぞれについて、梁部１６の延設方向Ｅ−Ｆと直交する方向、すなわち横走行時において走行レーンＬの延設方向Ａ−Ｂと略一致する方向の両側に対をなして設けられている。走行手段１４は、ゴムなどの樹脂製の走行車輪１４ａを有している。走行車輪１４ａは、脚部１５のそれぞれの脚に対して４個ずつ設けられ、自走クレーン１０の１台あたり１６個設けられている。本実施形態では、走行手段１４は、後述する遠隔操作室４０における遠隔操作によって、走行車輪１４ａの回転速度及び走行車輪１４ａの向きが制御されるようになっている。

本実施形態のクレーンシステム１では、自走クレーン１０は、走行手段１４によってコンテナヤードＹ内で自走できるようになっており、ある走行レーンＬから別の走行レーンＬへと自走クレーン１０を移動させるように走行することができる。

図１に示すように、梁部１６は、吊下機構１８を支持している。そして、梁部１６には、梁部１６の延設方向Ｅ−Ｆに沿って吊下機構１８が走行可能なように、ガイドレール１６ａが設けられている。吊下機構１８は、給電機構２から受電した電力を動力源としてコンテナ１００を積み降ろしするように動作するものである。

吊下機構１８は、梁部１６のガイドレール１６ａに沿って走行可能なトロリ１８ａと、コンテナ１００を把持するスプレッダー１８ｂと、トロリ１８ａからスプレッダー１８ｂを吊り下げる吊下ロープ１８ｃと、吊下ロープ１８ｃの巻上げ及び巻出しを行う巻上機１８ｄと、トロリ１８ａ、スプレッダー１８ｂ及び巻上機１８ｄの作動を制御する吊下機構制御部（図示せず）とを有する。

図２に示すように、給電トロリ１３は、トロリ線部１２の延設方向に向かってトロリ線部１２に沿って移動しながらトロリ線部１２の給電線に接触して自走クレーン１０を動作させるための電力を受電するものである。

給電トロリ１３は、可撓性を有するワイヤＷ１によってクレーン本体１１の脚部１５に連結されている。ワイヤＷ１は、自走クレーン１０が走行レーンＬ内を走行するときに給電トロリ１３をトロリ線部１２に沿って牽引するためのものである。

また、ワイヤＷ１は、自走クレーン１０がある走行レーンＬから別の走行レーンＬへ移動するレーンチェンジが行われるときには、給電トロリ１３とクレーン本体１１との間でワイヤＷ１の連結を外すことができるようになっている。

給電トロリ１３と自走クレーン１０とには、トロリ線部１２から給電トロリ１３に給電された電力を自走クレーン１０の走行手段１４や吊下機構１８などに供給するための給電ケーブルＣ１が連結されている。給電ケーブルＣ１は、ワイヤＷ１と同様に、レーンチェンジが行われるときには給電トロリ１３とクレーン本体１１との間で給電ケーブルＣ１の連結を外すことができるようになっている。

以下では、コンテナヤードＹに配された給電機構２について説明する。
図１及び図２に示すように、本実施形態の給電機構２は、コンテナヤードＹにおいて走行レーンＬの幅方向の一方（図１に示すＣ側）に配置されたトロリ線部１２を有している。また、給電機構２は、コンテナヤードＹ内で走行レーンＬごとにそれぞれ設けられている。なお、給電機構２は複数の走行レーンＬに対して１つ設けられていてもよい。

トロリ線部１２は、走行レーンＬの延設方向Ａ−Ｂに沿って走行レーンＬのそれぞれに設けられている。トロリ線部１２には、自走クレーン１０を駆動させるための電力を供給するため給電線が固定されている。本実施形態では、トロリ線部１２は給電機構２の高さ方向に３段に設けられ、１段あたり３本の給電線が設けられている。

図３に示すように、遠隔操作室４０は、コンテナヤードＹ内に設けられ、自走クレーン１０を遠隔操作したり自走クレーン１０の運転状態を監視したりするための設備である。

以下では、クレーンシステム１に設けられた通信システム２００について説明する。
図４は、通信システム２００の構成を示すシステム構成図である。
図４に示すように、通信システム２００は、２２台の自走クレーン１０（自走クレーン１０−１ないし自走クレーン１０−２２）と通信を行う通信システムである。通信システム２００は、遠隔操作室４０内に、遠隔操作卓５０−１ないし５０−１０と、モニタ部５２−１ないし５２−２２と、自走クレーン群管理システム６０とを備えている。
なお、図４には、通信システム２００がスター型のネットワークである例を示しているが、これに限らず、通信システム２００は例えばバス型のネットワークやリング型のネットワークであってもよい。

遠隔操作卓５０−１ないし５０−１０と、自走クレーン群管理システム６０との間は、例えばイーサネット（登録商標）によって接続されている。すなわち、遠隔操作卓５０−１ないし５０−１０はハブ４３に接続され、自走クレーン群管理システム６０もハブ４３に接続されて相互にデータ通信を行うことができるようになっている。また、ハブ４３は、後述するアクセスポイント４２−１ないし４２−２２にも接続されている。

ハブ４３は、遠隔操作卓５０−１ないし５０−１０、および自走クレーン群管理システム６０と、アクセスポイント４２−１ないし４２−２２との間でデータを中継するようになっている。本実施形態では、ハブ４３は、単純なリピータであってもよいが、ハブ４３に送信されたデータに含まれる送信先アドレスに基づいてデータを送信先へ向けて中継して送信するブリッジの機能を有するスイッチングハブであることが好ましい。

本実施形態の遠隔操作卓５０−１ないし５０−１０は同様の構成を有する遠隔操作卓が１０台設けられたものである。以下では、遠隔操作卓５０−１を例に説明を行い、遠隔操作卓５０−２ないし５０−１０の説明は省略する。

遠隔操作卓５０−１は、自走クレーン１０を遠隔操作して自走クレーン１０を走行させたりコンテナ１００を搬送させたりするためのものである。本実施形態では、遠隔操作卓５０は、複数の自走クレーン１０（自走クレーン１０−１ないし１０−２２）のうち手動操作を要する自走クレーン１０に対して遠隔操作を行うものである。

遠隔操作卓５０−１は、ビデオデコーダ４４−１、４５−１と、モニタ４６−１、４７−１と、マイク４８−１と、クレーン操作コンピュータ４９−１とを備えている。

ビデオデコーダ４４−１は、ハブ４３に接続されている。ビデオデコーダ４４−１は、ハブ４３によって中継されて送信されたＩＰデータを受信してこのＩＰデータに含まれる後述するデジタル映像信号をアナログデータに変換してモニタ４６−１に送信するものである。

ビデオデコーダ４５−１は、ハブ４３に接続されている。ビデオデコーダ４５−１は、上述のビデオデコーダ４４−１と同様にハブ４３によって中継されて送信されたＩＰデータを受信してこのＩＰデータに含まれるデジタル映像信号をアナログデータに変換してモニタ４７−１に送信するものである。さらに、ビデオデコーダ４５−１は、音声エンコーダの機能も有している。すなわち、ビデオデコーダ４５−１は、マイク４８−１に入力された音声信号をアナログ音声データからデジタル音声データへと変調し、さらにＩＰデータに変換してビデオエンコーダ３１−１に送信するものである。

モニタ４６−１は、ビデオデコーダ４４−１によってアナログ映像信号へとデコードされたデジタル映像信号に基づく映像が表示されるものである。
モニタ４７−１は、ビデオデコーダ４５−１によってアナログ映像信号へとデコードされたデジタル映像信号に基づく映像が表示されるものである。
モニタ４６−１、４７−１としては、例えばＣＲＴモニタや液晶ディスプレイなどを採用することができる。

マイク４８−１は、遠隔操作卓５０−１において自走クレーン１０の遠隔操作を行う操作者が、自走クレーン１０の近傍にいる作業者などに対して指示を行うために使用されるものである。マイク４８−１は、ビデオデコーダ４５−１に電気的に接続されており、これにより、マイク４８−１からビデオデコーダ４５−１にアナログ音声信号が入力されるようになっている。

クレーン操作コンピュータ４９−１は、自走クレーン１０を操作するための操作パネルや、モニタ４６−１、４７−１に表示される映像を切り替えるスイッチなどを備えたコンピュータであり、自走クレーン１０を遠隔操作する遠隔操作手段である。

また、クレーン操作コンピュータ４９−１は、自走クレーン１０を走行レーンＬ内で走行させたり、自走クレーン１０をある走行レーンＬから別の走行レーンＬへと移動するように走行させたり、さらに自走クレーン１０のトロリ１８ａを動作させてコンテナ１００の荷役搬送を行ったりするための命令信号を生成できるようになっている。

さらに、クレーン操作コンピュータ４９−１は、自走クレーン１０を遠隔操作するための命令信号を、命令信号の送信先となる自走クレーン１０のＩＰアドレス（クレーン識別ＩＤ）を含むＩＰヘッダを有するＩＰデータに変換する命令信号変換部を有している。これにより、クレーン操作コンピュータ４９-１は、後述する自走クレーン群管理システム６０によって関連付けられた自走クレーン１０に向けて、命令信号を含むＩＰデータを送信できるようになっている。

自走クレーン群管理システム６０は、遠隔操作卓５０−１ないし５０−１０に設けられたクレーン操作コンピュータ４９−１ないし４９−１０の上位の管理システムであり、自走クレーン１０−１ないし１０−２２に設けられた後述する制御コンピュータ３３−１ないし３３−２２から送信された遠隔操作要求に基づいて、遠隔操作卓５０−１ないし遠隔操作卓５０−１０から空き状態の遠隔操作卓を選択して遠隔操作卓と自走クレーンとを関連付けるためのものである。

自走クレーン群管理システム６０には、コンテナヤードＹにおけるコンテナ１００の荷役スケジュールが記憶されている。自走クレーン群管理システム６０は、コンテナ１００の荷役スケジュールに基づいて自走クレーン１０−１ないし１０−２２に対して自動運転を行うための自動運転信号を送信するようになっている。

また、図３及び図４に示すように、通信システム２００は、コンテナヤードＹ内に、漏洩同軸ケーブル４１−１ないし４１−２２と、無線アクセスポイント４２−１ないし４２−２２とを備えている。

漏洩同軸ケーブル４１−１ないし４１−２２は、同様の構成を有する漏洩同軸ケーブルが２２本設けられたものである。また、無線アクセスポイント４２−１ないし４２−２２は同様の構成を有する無線アクセスポイントが２２台設けられたものである。以下では、漏洩同軸ケーブル４１−１及び無線アクセスポイント４２−１を例に説明を行い、漏洩同軸ケーブル４１−２ないし４１−２２、及び無線アクセスポイント４２−２ないし４２−２２の説明は省略する。

漏洩同軸ケーブル４１−１は、高周波信号を伝送する同軸ケーブルであり、導体からなる心材の外周に絶縁体が被覆され、絶縁体の外周には厚さ方向に貫通された複数のスリットを有するシールド材がさらに被覆されている。漏洩同軸ケーブル４１−１は、心材に伝送される高周波信号の一部がスリットを通じて漏洩同軸ケーブル４１−１の外部に伝搬されることで、漏洩同軸ケーブル４１−１全体がアンテナとして機能するものである。

図２に示すように、漏洩同軸ケーブル４１−１はトロリ線部１２に固定されている。また、図３に示すように、漏洩同軸ケーブル４１−１は、トロリ線部１２の延設方向に沿って延びている。

本実施形態では、漏洩同軸ケーブル４１−１から発信される電波が届く範囲は、漏洩同軸ケーブル４１−１を中心としてトロリ線部１２の延設方向に中心軸線が向く略円柱状の空間の内部である。漏洩同軸ケーブル４１−１から伝搬する電波は、漏洩同軸ケーブル４１−１から後述する無線クライアントアンテナ２８−１に届くようになっている。

なお、漏洩同軸ケーブル４１−１から発信される電波が届く範囲は、走行レーンＬの全幅よりも短い範囲であることが好ましい。この場合、隣接する走行レーンＬの間における電波干渉が低減されるため、漏洩同軸ケーブル４１−１と無線クライアントアンテナ２８−１との間の通信レートが低下することを抑制できる。

無線アクセスポイント４２−１は、漏洩同軸ケーブル４１−１とハブ４３とにそれぞれ電気的に接続されている。本実施形態の無線アクセスポイント４２−１は、ハブ４３によって中継されて無線アクセスポイント４２−１へ送信されたＩＰデータを本実施形態では２．４ＧＨｚ帯の無線ＬＡＮの信号に変換して漏洩同軸ケーブル４１−１へと送信するものである。なお、無線アクセスポイント４２−１は、例えばＩＥＥＥ８０２．１１ａに定められた５ＧＨｚ帯の無線ＬＡＮに対応したアクセスポイントであってもよいし、その他の無線通信方式であっても構わない。

なお、本実施形態では、無線アクセスポイント４２−１ないし４２−２２には同一のチャネルが割り当てられている。このため、コンテナヤードＹにおいて自走クレーン１０が、ある走行レーンＬから異なる走行レーンＬへと移動しても、自走クレーン１０と無線アクセスポイント４２−１ないし４２−２２とは同一の無線通信チャンネルを用いて継続して通信することができる。

さらに、図４に示すように、通信システム２００は、自走クレーン１０−１内に、無線クライアントアンテナ２８−１と、ハブ２９−１と、ビデオエンコーダ３０−１、３１−１と、制御コンピュータ３３と、カメラ３４−１、３５−１と、拡声器３７−１とを備えている。

なお、無線クライアントアンテナ、ハブ、ビデオエンコーダ、制御コンピュータ、カメラ、及び拡声器は自走クレーン１０−１ないし１０−２２のそれぞれに設けられている。
以下では、自走クレーン１０−１を例に説明を行い、自走クレーン１０−２ないし１０−２２について説明は省略する。

自走クレーン１０−１に設けられた無線クライアントアンテナ２８−１は、信号線２７によってハブ２９−１に電気的に接続されている。図２に示すように、無線クライアントアンテナ２８−１は、自走クレーン１０−１のクレーン本体１１に連結された給電トロリ１３に固定されている。無線クライアントアンテナ２８−１は指向性を有するアンテナを有し、このアンテナは漏洩同軸ケーブル４１−１の長手方向に対して交差する方向から漏洩同軸ケーブル４１−１の外周面に検出領域が向けられている。無線クライアントアンテナ２８−１は、漏洩同軸ケーブル４１−１との間で無線信号を送受信できるようになっている。

図４に示すように、ハブ２９−１は、無線クライアントアンテナ２８−１と、ビデオエンコーダ３０−１、３１−１と、制御コンピュータ３３−１とのそれぞれに接続されたスイッチングハブである。ハブ２９−１は、ビデオエンコーダ３０−１、３１−１、及び制御コンピュータ３３−１と無線クライアントアンテナ２８−１との間でデータを中継するものである。

ビデオエンコーダ３０−１は、ハブ２９−１に接続されている。ビデオエンコーダ３０−１は、カメラ３４−１によって撮影された映像をデジタル映像信号に変換した後に、このデジタル映像信号をＩＰデータとして、ビデオデコーダ４４−１ないし４４−１０のいずれかへ送信する変換部である。

ビデオエンコーダ３１−１は、ハブ２９−１に接続されている。ビデオエンコーダ３１−１は、カメラ３５−１によって撮影された映像をデジタル映像信号に変換した後にこのデジタル映像信号をＩＰデータとしてビデオデコーダ４５−１ないし４５−１０のいずれかへ送信する変換部である。なお、本実施形態では、ビデオエンコーダ３１−１は音声デコーダの機能も有しており、遠隔操作室４０に配置されたマイク４８−１ないし４８−１０に入力されて音声デコーダによってＩＰデータに変換された音声情報をアナログ信号に変換して拡声器３７−１に伝送するようになっている。

制御コンピュータ３３−１は、自走クレーン１０−１の走行及び荷役搬送の動作を制御するためのコンピュータである。
制御コンピュータ３３−１は、荷役スケジュールに基づいて自走クレーン群管理システム６０から送信される自動運転信号や、遠隔操作卓５０−１ないし５０−１０のクレーン操作コンピュータ４９−１ないし４９−１０から送信される命令信号などに基づいて自走クレーン１０−１の走行手段１４及び吊下機構１８を動作させる駆動信号を送信できるようになっている。

制御コンピュータ３３−１は、何らかの要因で必要精度内でのコンテナの積付けができない場合に、手作業による遠隔操作に切り替えるための遠隔操作要求を自走クレーン群管理システム６０に対して送信できるようになっている。制御コンピュータ３３−１から送信される遠隔操作要求は、送信先アドレスが自走クレーン群管理システム６０のＩＰアドレスに設定されたＩＰデータである。

カメラ３４−１は、図３に示すように、自走クレーン１０−１のスプレッダー１８ｂによって保持されるコンテナ１００の吊り下げ状態を監視するカメラである。カメラ３４−１は、自走クレーン１０−１のスプレッダー１８ｂに固定されている。また、図４に示すように、カメラ３４−１は、ビデオエンコーダ３０−１に接続されている。

カメラ３５−１は、図３に示すように、自走クレーン１０−１のトロリ１８ａの下の状況を映すカメラである。カメラ３５−１は自走クレーン１０−１のトロリ１８ａに固定されている。また、図４に示すように、カメラ３５−１は、ビデオエンコーダ３１−１に接続されている。

拡声器３７−１は、自走クレーン１０−１のクレーン本体１１に固定されている。また、拡声器３７−１は、ビデオエンコーダ３１−１に電気的に接続されており、遠隔操作室４０の遠隔操作卓５０−１ないし５０−１０に設けられたマイク４８−１ないし４８−１０のいずれかに入力された音声が出力されるようになっている。

以下では、本実施形態の通信システム２００における通信方式について説明する。
図２及び図３に示すように、通信システム２００は、コンテナヤードＹに配置された自走クレーン１０が走行レーンＬ内で自動走行したりコンテナ１００を搬送したりする運転状態を遠隔操作室４０で監視するための検出信号を受信し、遠隔操作室４０において自走クレーン１０を操作するための命令信号を送信するシステムである。

本実施形態では、自走クレーン１０が走行レーンＬ内を走行する状況を監視するための信号とは、自走クレーン１０に設けられたカメラ（例えばカメラ３４−１、３５−１、図３参照）によって撮影される映像に基づく映像信号や、自走クレーン１０に設けられた制御コンピュータ（例えば制御コンピュータ３３−１、図４参照）から送信される信号などの検出信号である。

また、本実施形態では、遠隔操作室４０において自走クレーン１０を操作するための命令信号とは、自走クレーン１０の走行手段１４やトロリ１８ａの動作を制御するために遠隔操作室４０から発信される制御信号や、遠隔操作室４０において自走クレーン１０を遠隔操作する操作者が自走クレーン１０の近傍にいる作業者（例えばコンテナ１００を搬送するトレーラの運転者など）に指示するための音声を伝送する音声信号などである。

また、本実施形態の通信システム２００上で送受信されるデータは、ＩＰアドレスによって送信元と送信先とが一意に定められたＩＰデータである。通信システム２００に接続されたすべての機器には個別のＩＰアドレスが割り当てられている。
また、自走クレーン１０−１ないし１０−２２に設けられた制御コンピュータ３３−１ないし３３−２２に割り当てられたＩＰアドレスは、自走クレーン１０−１ないし１０−２２を識別するためのクレーン識別ＩＤとして機能している。

通信システム２００に接続された機器の間では、送信先のＩＰアドレスと送信元のＩＰアドレスとを含むＩＰヘッダを有するＩＰデータを用いてイーサネット（登録商標）上で通信を行うようになっている。通信システム２００で用いられるＩＰアドレスは、ローカルＩＰアドレスであることが好ましい。なお、通信システム２００ではグローバルＩＰアドレスによって機器を特定しても構わない。

カメラ３４−１、３５−１は、撮影された映像を例えばＮＴＳＣ方式のアナログ映像信号として発信する。カメラ３４−１、３５−１とそれぞれ電気的に接続されたビデオエンコーダ３０−１、３１−１は、カメラ３４−１、３５−１から発信されたアナログ映像信号を、例えばＭＰＥＧ−１、ＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ−３、ＭＰＥＧ−４、あるいはＭｏｔｉｏｎ ＪＰＥＧなどのデジタル映像信号へとエンコードする。

ビデオエンコーダ３０−１、３１−１においてエンコードされたデジタル映像信号は、ビデオエンコーダ３０−１、３１−１によってＩＰパケット（ＩＰデータグラム）に分割され、送信元のＩＰアドレス及び送信先のＩＰアドレスを含むＩＰヘッダが付加されたＩＰデータに変換される。ビデオエンコーダ３０−１、３１−１における送信先ＩＰアドレスは、ビデオデコーダ４４−１ないし４４−１０、並びにビデオデコーダ４５−１ないし４５−１０のＩＰアドレスであり、ビデオエンコーダ３０−１、３１−１によって生成されたＩＰデータはビデオデコーダ４４−１ないし４４−１０、並びにビデオデコーダ４５−１ないし４５−１０へ送信される。

なお、自走クレーン１０−１に設けられたカメラ３４−１、３５−１によって撮影された映像は、それぞれビデオエンコーダ３０−１、３１−１においてデジタル映像信号を含むＩＰデータに変換されてビデオデコーダ４４−１ないし４４−１０、並びにビデオデコーダ４５−１ないし４５−１０に送信される。

以下では、通信システム２００の動作の一例について図５を参照して説明する。図５は、通信システム２００の動作を説明するためのシーケンス図である。なお、以下では、自走クレーン１０−１の動作を例に説明し、自走クレーン１０−２ないし１０−２２の動作については同様であるので省略する。

自走クレーン１０−１が走行レーンＬ内を走行したりコンテナ１００の荷役搬送を行ったりしているときには、自走クレーン群管理システム６０から制御コンピュータ３３−１へ自動運転信号が送信されている（Ｓ１）。自走クレーン群管理システム６０から送信された自動運転信号（命令信号）によって、自走クレーン１０−１はコンテナヤードＹの走行レーンＬ内で走行及び荷役搬送が自動制御されている。

ところで、自走クレーン１０−１がコンテナヤードＹ内にコンテナを蔵置する際に、所定精度内で積付けることができないと判断される場合もある。この場合には、自走クレーン１０−１の制御コンピュータ３３−１は、自走クレーン１０−１の自動動作を停止させ、自走クレーン群管理システム６０を送信先とする遠隔操作要求をＩＰデータとして送信する（Ｓ２）。

制御コンピュータ３３−１から遠隔操作要求が送信された自走クレーン群管理システム６０は、遠隔操作卓５０−１ないし５０−１０のクレーン操作コンピュータ４９−１ないし４９−１０に対して空き状況の問い合わせを行う（Ｓ３）。クレーン操作コンピュータ４９−１ないし４９−１０のうち自走クレーン１０の遠隔操作に用いられていないクレーン操作コンピュータは、自走クレーン群管理システム６０に対して空きであることを通知するように自走クレーン群管理システム６０の問い合わせに応答する（Ｓ４）。例えば、遠隔操作卓５０−１において自走クレーン１０の遠隔操作が行われていなければ、クレーン操作コンピュータ４９−１が自走クレーン群管理システム６０に対して応答し、遠隔操作卓５０−１が自走クレーン群管理システム６０によって選択される。これにより、遠隔操作卓５０−１ないし５０−１０から、自走クレーン１０−１ないし１０−２２の遠隔操作が行われていない遠隔操作卓が１つ選択される。

すると、自走クレーン群管理システム６０は、クレーン操作コンピュータ４９−１へ、遠隔操作対象の自走クレーン１０の情報を通知する。
自走クレーン群管理システム６０から遠隔操作対象の自走クレーン１０の情報が通知されたら、クレーン操作コンピュータ４９−１は通知された自走クレーン１０の制御コンピュータ３３−１へ、クレーン操作コンピュータ４９−１と制御コンピュータ３３−１とをリンクするリンク指示を通知する。
制御コンピュータ３３−１は、ビデオエンコーダ３０−１、３１−１に設定されているデジタル映像信号の送信先ＩＰアドレスを、クレーン操作コンピュータ４９−１が設けられている遠隔制御卓５０−１のビデオデコーダ４４−１、４５−１に設定する。

すると、遠隔操作卓５０−１では、ビデオエンコーダ３０−１、３１−１からビデオデコーダ４４−１、４５−１へとデジタル映像信号が送信され（Ｓ５）、モニタ４６−１、４７−１には自走クレーン１０−１に設けられたカメラ３４−１、３５−１によって撮影された映像が表示される。
なお、ビデオデコーダ４４−１、４５−１は、デジタル映像信号をクレーン操作コンピュータ４９−１へ送信してもよく、この場合には自走クレーン１０のカメラ３４−１、３５−１によって撮影された映像をクレーン操作コンピュータ４９−１の図示しないモニタに表示させることができる。
制御コンピュータ３３−１からは、位置センサ２１から発せられた信号などの検出信号がクレーン操作コンピュータへと送信されるとともに、クレーン操作コンピュータ４９−１を用いて自走クレーン１０−１の制御コンピュータへ命令信号を送信できるようになる。

遠隔操作卓５０−１において自走クレーン１０−１を操作する操作者は、遠隔操作卓５０−１のクレーン操作コンピュータ４９−１を用いてコンテナ１００を要求精度内に置けるように、制御コンピュータ３３−１に対して命令信号を送信する（Ｓ６）。自走クレーン１０−１の操作が終了したら、操作者は手作業により遠隔操作を終了する終了信号を制御コンピュータ３３−１へ送信する（Ｓ７）。すると、制御コンピュータ３３−１は、自走クレーン群管理システム６０へ、遠隔操作要求の取り消しを要求する。自走クレーン群管理システム６０は制御コンピュータ３３−１に対して再び自動運転信号を送信する（Ｓ８）。すると、自走クレーン１０−１は再び自走クレーン群管理システム６０によって自動制御される。さらに、遠隔操作卓５０−１と自走クレーン１０−１との間の関連付けはクレーン操作コンピュータ４９−１の終了信号送信によって解消され、遠隔操作卓５０−１は空き状態になる。

また、自走クレーン１０−１がコンテナ１００を搬送しているときに、コンテナ１００同士が衝突するおそれがある場合や、コンテナ１００と自動搬送台車との間の位置がずれていることが検出された場合にも、自走クレーン１０−１の制御コンピュータ３３−１から自走クレーン群管理システム６０に対して遠隔操作要求が通知される。そして、上述と同様に遠隔操作卓５０−１ないし５０−１０のいずれかの遠隔操作卓と自走クレーン１０−１とが関連付けられて自走クレーン１０−１が手動で遠隔操作される。

なお、本実施形態では自走クレーンが２２台設けられているのに対して遠隔操作卓は１０台設けられているが、１０台の遠隔操作卓がすべて使用中であるときに新たに別の自走クレーンから自走クレーン群管理システム６０に対して遠隔操作要求が通知される場合もある。この場合には、自走クレーン群管理システム６０は、少なくとも１台の遠隔操作卓が開放されるまで遠隔操作卓の選択を保留する。自走クレーン群管理システム６０によって遠隔操作卓が選択されるまでは、遠隔操作要求を通知した自走クレーン１０は停止している。自走クレーン群管理システム６０によって遠隔操作卓が選択されて自走クレーンを遠隔操作するための遠隔操作卓が決定したら、選択された遠隔操作卓を用いて自走クレーンを操作できるようになる。

以上説明したように、本実施形態の通信システム２００を備えるクレーンシステム１によれば、自走クレーン１０−１ないし１０−２２にそれぞれ割り当てられたＩＰアドレスに基づいて自走クレーン１０を自動制御し、自走クレーン１０を特定して遠隔操作卓５０−１ないし５０−１０のうち選択された１つ遠隔操作卓を用いて自走クレーン１０を遠隔操作することができるので、自走クレーン１０ごとに異なる無線通信チャンネルを割り当てる必要がなく、無線通信チャンネルの必要数を削減することができる。

また、自走クレーン１０によって撮影された映像信号と、自走クレーン１０を遠隔操作するための命令信号とをＩＰデータに変換して送受信するので、一つの無線通信チャンネルで送信先が異なる複数の信号を送受信することができる。このため、通信を行う効率を高めることができる。

また、本実施形態の通信システム２００では、自走クレーン１０と遠隔操作室４０との間で無線通信を行うために漏洩同軸ケーブル４１−１ないし４１−２２が用いられ、漏洩同軸ケーブル４１−１ないし４１−２２がトロリ線部１２に固定され、漏洩同軸ケーブル４１−１ないし４１−２２との間で無線通信を行う無線クライアントアンテナ２８−１ないし２８−２２が給電トロリ１３に固定されている。
このため、自走クレーン１０が走行レーンＬ内で蛇行しても、漏洩同軸ケーブル４１−１ないし４１−２２と無線クライアントアンテナ２８−１ないし２８−２２との間の距離を一定に保つことができる。その結果、漏洩同軸ケーブル４１−１ないし４１−２２と無線クライアントアンテナ２８−１ないし２８−２２との間の通信速度が低下する可能性を低減できる。
さらに、漏洩同軸ケーブル４１−１ないし４１−２２への無線クライアントアンテナ２８−１ないし２８−２２の向きも一定に保つことができるので、隣り合う走行レーンＬからの電波によって無線通信が干渉することを抑えることができる。

また、自走クレーン１０に設けられたカメラ３４、３５、３６によって撮影された映像のアナログ映像信号をデジタル映像信号にエンコードしてからＩＰデータとして送受信するので、デジタル映像信号を圧縮して送受信した場合にはデータ量を削減することができる。

さらに、自走クレーン１０に設けられたカメラ３４、３５、３６によって撮影された映像のアナログ映像信号をデジタル映像信号にエンコードすることによって、アナログ信号を送受信した場合と比較して、データを伝送する距離が長くても映像が劣化することを軽減できる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、上述の実施形態では、通信システム２００において使用する無線通信チャンネルは１つである例を説明したが、これに限らず、無線通信チャンネルを２つ以上使用する構成を採用することもできる。この場合でも、漏洩同軸ケーブルから外部に伝搬する無線信号が、隣接する走行レーンに設けられた漏洩同軸ケーブルから外部に伝搬する無線信号と干渉することが抑えられているので、漏洩同軸ケーブルと無線クライアントアンテナとの間での無線通信速度が低下することを軽減できる。

また、通信システム２００において、漏洩同軸ケーブルと無線クライアントアンテナとの間で無線通信を行うための１チャンネルあたりの周波数帯域の広さは特に限定されるものではない。

また、上述の実施形態で説明した自走クレーンは、コンテナヤードＹ内で自動的に走行手段１４を操舵する自動操舵機構を備えていてもよい。

１ クレーンシステム
２ 給電機構
３ 地上ガイドライン
Ｌ 走行レーン
Ｒ 路面
Ｙ コンテナヤード
１０（１０−１〜１０−２２） 自走クレーン
１３ 給電トロリ
１００ コンテナ
３０−１〜３０−２２、３１−１〜３１−２２ ビデオエンコーダ（変換部）
３３−１〜３３−２２ 制御コンピュータ（変換部）
４０ 遠隔操作室（遠隔操作手段）
４１−１〜４１−２２ 漏洩同軸ケーブル
４４−１〜４４−１０、４５−１〜４５−１０ ビデオデコーダ
４６−１〜４６−１０、４７−１〜４７−１０ モニタ
４８−１〜４８−１０ マイク
４９−１〜４９−１０ クレーン操作コンピュータ（変換部、遠隔操作手段）
５０−１〜５０−１０ 遠隔操作卓（遠隔操作手段）
５２−１〜５２−２２ モニタ部
５３−１〜５３−２２ ビデオデコーダ
５４−１〜５４−２２ モニタ
６０ 自走クレーン群管理システム（変換部）

Claims (5)

1. コンテナヤードのレーン内を走行する自走クレーンと、前記自走クレーンの運転状態を示す検出信号を受信して前記自走クレーンを遠隔操作するための遠隔操作手段との間で通信を行う通信システムであって、
   前記検出信号をＩＰデータに変換する変換部と、
   前記ＩＰデータを送受信するために、前記自走クレーンの走行方向に沿って前記走行レーンに設けられた漏洩同軸ケーブルと、
   前記自走クレーンに設けられ、前記漏洩同軸ケーブルとの間で前記ＩＰデータを送受信するアンテナとを備えることを特徴とする通信システム。
2. 前記遠隔操作手段は、前記自走クレーンと前記遠隔操作手段との間で前記自走クレーンの動作を指示する命令信号を前記自走クレーンへ送信し、
   前記変換部は、前記命令信号をＩＰデータに変換する
   ことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
3. 前記ＩＰデータは、前記自走クレーンを識別するクレーン識別ＩＤを有し、
   前記遠隔操作手段は、前記自走クレーンの各々に対応して前記自走クレーンを遠隔操作するための操作卓を有し、
   前記遠隔操作手段は、前記クレーン識別ＩＤに基づいて前記操作卓を決定して前記操作卓と前記自走クレーンとの間でＩＰデータを送受信することを特徴とする請求項１または２に記載の通信システム。
4. 前記漏洩同軸ケーブルは、前記自走クレーンに給電するためのトロリ線に沿って配置されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の通信システム。
5. 前記自走クレーンに連結され前記トロリ線に電気的に接続された給電トロリに、前記アンテナは固定されていることを特徴とする請求項４に記載の通信システム。

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